1.2 冬季原运行空调计算参数

该室内游泳馆原运行工况下，冬季室内温度21℃，室内相对湿度90%，室外计算温度与室外计算相对湿度可以查阅文献[1]。排风量为2700 m /h。具体空调计算参数如表2 所示。

表2 原运行工况下空调计算参数

根据表1、表2 所给的建筑热工特性以及空调计算参数可以计算出在原运行条件下，通过围护结构以及排风机由室内散失的热量，其计算结果见表3。由表3 可以看出，虽然屋顶与外墙的面积相差不大，但是由于屋顶加了5cm 厚的苯板保温，使得由屋顶散失的热量要大大低于由外墙散失的热量。由表3 还可以看出，虽 然在冬季只开了一台屋顶风机，但通过排风机散失的热量占总散热量的2/3，所以排风负荷是房间内的主要热负荷。

表3 运行工况下计算传热量

在表2 的室内计算参数下，查焓湿图可以得出游泳馆的露点温度为19.3℃，此时根据表3 计算所求出的通过屋顶、窗、墙体的传热量可以计算得到此时游泳馆内的各壁面温度，计算结果如表4。

表4 游泳馆内壁面温度

由表4 可以看出Tbc 与Tbq、Tbd温度都低于露点温度，所以窗、墙以及屋顶都会结露，因此必须采取防结露措施。具体的防止结露的措施可以采用围 护结构加保温材料以降低传热量，提高内壁温度；增加室内供热量；减小游泳池水的蒸发量，降低室内湿度；增加排风量，以含湿量小的新风降低室内相对湿度，具 体的措施见以下分析。

2 防结露综合措施的技术方案

2.1 游泳池水温的控制

由于游泳馆水面占的比例很大，而室内的湿度是影响游泳馆结露的一个重要因素，所以控制水面温度进而控制由水面向室内的散湿量是室内防止壁面结露的一个必要措施，下面计算在不同温度下由水面向空气侧散发的水蒸汽量。 由蒸发量公式：

在冬季工况下，原运行工况下室内温度Tn＝21℃，水温T＝29℃，室内相对湿度φn＝90%,由公式（1）计算可得水面向室内的散湿量ω＝43.6kg/h；而如果通过墙体保温以及提高室内热负荷等措施将室内温度提高到Tn＝29℃，φn ＝85% ,同时降低水温T＝27℃， 此时计算得到水面向室内的散湿量ω＝1.5kg/h，计算结果见表5。由此可以看出，当水温较高时，特别是当池水温度高于室内空气温度时，水面向空气侧的 散湿量要大大高于水温较低时的散湿量。散湿量大，必然会导致室内的相对湿度偏高，进而使得在相同的室内温度下，室内的露点温度要高。因此，在做墙体保温 时，就需要增加墙体的保温层厚度，这样就必然会提高工程造价。所以，在原运行工况中通过加热游泳池水温来提高室内温度是不可取的。

表5 不同工况下的游泳池散湿量

2.2围护结构的保温

为了提高室内的温度，减小室内外的传热量，提高内壁温度，防止结露，必须要对墙体、屋顶、窗等进行保温，根据实际情况，对于墙体与屋顶挑选了2种保温材料：岩棉与挤塑板。对于外窗在原有单框双玻的基础上，再加一层单框双玻。

室内主要设计参数及其要求如表6 所示

表6 冬季室内设计工况参数要求

表10 为在不同富余温度下为了防止屋顶内壁结露所需要的保温层厚度以及在相应的保温层厚度下的散热量。富余温度与保温层厚度的变化曲线如图4 所示。

通过对屋顶在不同富余温度下需要的挤塑板、岩棉保温层厚度以及传热量的分析可以看出，由于屋顶的传热系数较小，所以在相同的富余温度下，需要的保温 层厚度要比墙体的薄。又由于墙体与屋顶的面积几乎相等，所以当室内状态到达平衡时，通过外墙的散热量与通过屋顶的散热量也基本相等相等。

窗的保温形式是在原双层玻璃的基础上再加一层单框双玻，这样窗的传热系数K 由3.26W/(m·℃)降为1.75W/(m·℃)，传热系数降低，就可以减小通过窗的传热量，减小房间热负荷。通过窗的传热量经计算得到Qc＝3.2KW。

冬季，游泳馆内的失热量主要由四部分组成，即通过外墙传递的热量、通过外窗传递的热量、通过屋顶传递的热量以及由屋顶排风机排出的热量（内墙与内窗可以看作是绝热来处理）。而游泳馆的得热量现存情况下主要是由全空气空调系统以及游泳池散热量取得。

由于排风机排风所散失的热量为Qp＝GρΔi＝82KW。在不同的富余温度下，游泳馆的总散热量如表11 所示。

由以上计算可以看出，游泳馆内的总负荷主要取决于排风负荷的大小（占总负荷的80％以上），因而可以考虑通过控制排风机的频率控制游泳馆内的排风量，进而可以控制馆内的总负荷，以使馆内温度达到设计要求。

在冬季，现有空调系统能够提供的总热负荷为Q＝GρΔi＝80.4KW。以Tb－Tl＝1℃为例可以看出此状态总散热量为96KW，空调能提供的负 荷不能满足设计要求，所以必须在游泳馆内加采暖装置。所加采暖负荷经综合考虑经济、技术、安装等因素最终确定整改方案中采用散热器沿墙布置，这样布置的优 点是可以使用散热器首先加热沿墙体的空气，这样就可以提高内壁温度，有效的防止结露现象。

本设计还考虑采用屋顶风机加变频措施。由于游泳馆内的散热量主要是由于排风负荷引起的，所以排风量的大小决定了房间内所需负荷的大小。由于游泳馆内 湿度过大，需要通过补充大量的新风来降低室内湿度，所以排风量的选取是非常重要的。游泳馆结露一般发生在冬季以及霉雨季节，而在一年中的大部分时间，是不 会发生结露现象的，特别是如前文所分析当采用了围护结构保温以及加装采暖措施之后，在大部分时间馆内是不需要排风机满负荷运行的，如果对排风机加装变频措 施，在夏季、春秋季节以及冬季部分时间采用较小排风量，可以有效降低排风耗电量，同时由于排风量的减小，可以大大减小空调热负荷，其节能潜力巨大。

由前面保温性能与厚度、室内温度、墙面富余温度的关系，最终使用6cm挤塑板作为墙与屋顶内保温主材。保温后墙体与屋顶的各项参数如表12 所示。由于保温后的内表面为27.2℃，大于此工况下的露点温度26.3℃，所以墙体与屋顶不会结露。

采用在原单框双玻的基础上，再加一层单框双玻的方案。此时的传热量Qc＝3.2KW。保温后，窗玻璃的内表面温度经计算得Tb＝21.4℃，而此时 游泳馆内的露点温度为26.3℃，Tb

在现有热源的基础上，利用高温水或空调水系统加装一套散热器采暖系统，保温后需要热负荷为18KW，散热器沿墙布置，这样可以起到加热墙体的作用。

室内游泳馆内墙结露是普遍发生的问题，本文针对某室内游泳馆结露现象进行了原因分析，提出了几种解决方案，通过对几种方案的计算分析，进行了最终方案的优选。同时本文对解决游泳馆结露问题具有通用意义。